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Kirsten Kropmanns Allgemeine Technologien II 9. März 2009

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Präsentation zum Thema: "Kirsten Kropmanns Allgemeine Technologien II 9. März 2009"—  Präsentation transkript:

1 Kirsten Kropmanns Allgemeine Technologien II 9. März 2009
Netzwerke Kirsten Kropmanns Allgemeine Technologien II 9. März 2009

2 Grundkonzepte Was ist ein Netzwerk?
Eine Verbindung einzelner elektronischer Systeme zwecks Datenaustausch per Kabel oder Funk Client – Server, Client – Drucker Das kleinste Netzwerk besteht z.B. aus einem Rechner mit Verbindung zum Internet durch einen Router Wichtig ist dabei, dass die einzelnen Geräte netzwerkfähig sind Sie verfügen über Netzwerkkarten bzw. Netzwerkanschlüsse und müssen die einschlägigen Netzwerkprotokolle unterstützen, die da sind: IP, TCP Ein Router verbindet Netzwerke.

3 OSI-Modell Open Systems Interconnection
Standard seit 1983, entwickelt von der Internationalen Standardisierungsorganisation (ISO) Schichtenmodell zur Kommunikation in Rechnernetzen Jede Schicht hat festgelegte Aufgaben… …und sitzt in der darunterliegenden Schicht – wie in einer Matroschka: Schicht 7 sitzt in 6, 6 in 5 usw.

4 OSI Schichtenmodell OSI Layer Layer Bezeichnung Anwendungsbeispiel
OSI Schichtenmodell Anwendungsbeispiele : OSI Layer Layer Bezeichnung Anwendungsbeispiel 7 Application Browser 6 Presentation HTML 5 Session HTTP Session 4 Transport TCP Paket 3 Network IP Paket 2 Data Link Ethernet Frame 1 Physical Link Netzwerkverkabelung 7. Anwendung 6. Präsentation 5. Sitzung 4. Transport 3. Netzwerk = 2. MAC (Media Access Control) Ebene = 1. Physikalische Ebene = Verkabelung (Kupfer, Glasfaser), Funk

5 Topologien – OSI Layer 1 Mögliche Verbindungen einzelner Rechner
Ringtopologie Die beteiligten Rechner sind ringförmig an einem Kabel angeordnet und nur mit ihren jeweiligen Nachbarrechnern verbunden. Fällt ein Rechner aus, ist das Netz lahm gelegt. Ein gemeinsam genutztes Kabel führt zu geteilter Bandbreite (Übertragungsrate) Veraltet Funktionsfähig bleibt es mit einer sogenannten Protection-Umschaltung. Bei Ausfall eines Rechners ändert sich dann die Datenflussrichtung. Was passiert jedoch auf der Strecke zwischen dem sendenden Rechner und dem, der ausgefallen ist?

6 Topologien – OSI Layer 1 Bustopologie
Sämtliche Rechner hängen an einem Hauptkabel, das durch Endwiderstände begrenzt ist. Jeglicher Datenverkehr zwischen zwei Teilnehmern wird auch an alle anderen übertragen – bis zur Netzwerkschnittstelle und wird dann verworfen, wenn es nicht der richtige Empfänger ist Der Ausfall eines Rechners hat keine Konsequenzen geteilte Bandbreite/Kollisionen veraltet Die Absicht bei diesem Model ist, dass nur jeweils ein Rechner Daten sendet, dies kann jedoch nicht gewährleistet werden

7 Topologien – OSI Layer 1 Sterntopologie
Jeder Teilnehmer (Client, Server, Drucker) ist mit einem Verteiler (Hub oder Switch) verbunden. Der Ausfall eines Teilnehmers hat keine Auswirkungen auf das Netz. keine Kollisionen bei einem Switch als Verteiler Kann leicht erweitert werden. Bandbreite steht jedem ungeteilt zur Verfügung Wird am meisten eingesetzt. Der Switch läuft schon über Layer 2, weil er die MAC-Adressen benötigt

8 Praktischer Aufbau eines lokalen Netzwerkes/LAN
Switch DHCP-Server Drucker DNS-Server File-/Print Server Web Server Client DNS-Server: Domain Name Service löste Namen in IP-Adressen auf DHCP-Server: Dynamic Host Configuration Protocol, vergibt IP-Adressen und konfiguriert Gateway (Router) und DNS-Server Fileserver: stellt einen Dateiablagedienst im LAN zur Verfügung

9 Topologien – OSI Layer 1 Baumtopologie
Verbindung mehrerer Sternentopologien Üblicherweise werden die Verteiler hierarchisch verbunden Fällt ein Verteiler aus, ist das dazugehörige Netz oder die Netze tot, je nachdem wie viele Netzwerke daran hängen.

10 Netzwerktypen (Auswahl)
Nicht-lokale Netze WAN Wide Area Network Internet Lange Strecken, geringe Bandbreite MAN Metropolitan Area Network Ein Stadtnetz wie z.B. Netcologne VPN Virtual Private Network Verschlüsselte Verbindung zweier LANs oder eines Clients mit einem LAN über eine öffentliche Leitung/Internet Lokale Netze LAN Local Area Network Netz in einem örtlich begrenzten Bereich, der einer einzigen Organisation angehört. Kurze Strecke, hohe Bandbreite z.B. UKLAN WLAN Wireless LAN Ein LAN auf Funkbasis VPN = (BEISPIEL: Client:LAN nennt sich auch Roadwarrior) Einwahl eines Mitarbeiters von zu Hause in sein Firmennetz, der Tunnel geht NUR vom Heimrechner auf den Rechner des Mitarbeiters. Alles anderen Geräte aus dem Heim LAN können NICHT mit dem Arbeitsplatz verbunden werden. Dazu müsste man einen LAN zu LAN Verbindung aufbauen. Den dortigen Drucker kann er nicht ansprechen! (LAN:LAN) Einwahl eines Mitarbeiters aus einem LAN ins andere

11 OSI Schichtenmodell OSI Layer Layer Bezeichnung Anwendungsbeispiel
OSI Schichtenmodell Anwendungsbeispiele : OSI Layer Layer Bezeichnung Anwendungsbeispiel 7 Application Browser 6 Presentation HTML 5 Session HTTP Session 4 Transport TCP Paket 3 Network IP Paket 2 Data Link Ethernet Frame 1 Physical Link Netzwerkverkabelung 7. Anwendung 6. Präsentation 5. Sitzung 4. Transport 3. Netzwerk = 2. MAC (Media Access Control) Ebene = 1. Physikalische Ebene = Verkabelung (Kupfer, Glasfaser), Funk

12 Schnittstellen und Protokolle
http Hypertext Transport Protocol – OSI Layer 5 Transportiert z.B. Hypertext Markup Language TCP Port 80 z.B. Get-Request: TCP Transport Control Protocol – OSI Layer 4 Verbindungsorientiertes Protokoll (Transportsicherung) Three-Way-Handshake IP Internet Protocol – OSI Layer 3 Sorgt für die Adressierung von Sender und Empfänger z.B (www.heise.de) TCP „Verbindungsorientiert“ bedeutet, dass keine Datenpakete verloren gehen können und anhand der Nummerierung mit der richtigen Reihenfolge beim Empfänger ankommen. Die Nummerierung wird im „Three-Way-Handshake“ zwischen Client und Server ausgehandelt. 1. Client-TCP: „Verbindung starten (mit dem Server von Heise)“ 2. Server-TCP: „OK, meine Nummerierung fängt an bei … „(alle Pakete fangen bei dieser Nummer an plus 1) 3. Client:TCP: ACK


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